李小霞 劉紅偉
(1.聊城市水利勘測設計院 山東 聊城 252000;2.聊城市水利開發(fā)投資公司,山東 聊城 252000)
在土地開發(fā)整理過程中,農(nóng)田水利工程是不可或缺的一項基礎工程,因此,對農(nóng)田水利工程中的灌溉系統(tǒng)、排水系統(tǒng)進行合理規(guī)劃與布局,既可以提高土地利用率,增強土地開發(fā)整理成效,同時,對農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量的提升也具有重要的現(xiàn)實意義?;谶@一思想,農(nóng)田水利設計部門應當在灌排渠系統(tǒng)、輸配水系統(tǒng)、渠道防滲漏等方面予以全面考慮,并不斷對設計方案進行優(yōu)化,使農(nóng)田水利工程的實際應用價值得到切實體現(xiàn)。
土地開發(fā)整理的目的旨在擴大可用耕地面積、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善和調(diào)節(jié)土壤肥力,而農(nóng)田水利工程作為土地開發(fā)整理當中的重點實施項目,是實現(xiàn)上述指標的一個先決條件。首先,對于干旱少雨地區(qū)來說,即便具有優(yōu)越的土地資源,但是,農(nóng)作物缺水的情況卻是一個不爭的事實,只有通過興修水利的方法,才能解決農(nóng)作物缺水的問題。其次,近年來,洪澇災害頻發(fā),尤其在南方地區(qū),水災發(fā)生的頻率更高,這就使得農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量受到嚴重影響,而農(nóng)田水利工程中的排水系統(tǒng)能夠大幅減少因洪澇災害而造成的損失,進而給農(nóng)作物提供了一個優(yōu)越的生長環(huán)境。最后,農(nóng)田水利工程在提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量的同時,也能夠為廣大農(nóng)民朋友創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益,因此,對振興當?shù)亟?jīng)濟將起到積極的促進作用。
目前,在用的農(nóng)田水利工程多建于上世紀八九十年代,而多數(shù)工程的排水與灌溉設施年久失修,老化嚴重,甚至一些設施完全喪失了排水與灌溉的功能,以至于旱澇兩季到來時,農(nóng)田水利工程形同虛設,進而給農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量造成嚴重影響。尤其對西北部的干旱少雨地區(qū)來說,每當旱季到來時,大量的農(nóng)作物因為缺少水分,而表現(xiàn)出植株矮小、根系過淺、果實干癟的癥狀,雖然這些地區(qū)也興修了水利工程,但是,卻無法完成正常的灌溉任務,因此,這些地區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量始終處于原地踏步或者負增長態(tài)勢,這也使地方經(jīng)濟發(fā)展進程受到阻礙。
眾所周知,農(nóng)田水利工程建設與后期維護需要大量資金的支持,但是,由于個別地區(qū)的地方經(jīng)濟落后,用于農(nóng)田水利工程項目的使用資金少之又少,使得這些地區(qū)的農(nóng)田水利工程數(shù)量嚴重不足,或者在用的水利工程項目也年久失修,而喪失功能性。另外,用于農(nóng)田水利工程建設的資金,其來源渠道較窄,多數(shù)地區(qū)往往只依賴于地方財政的支持,這就出現(xiàn)了建設資金嚴重不足的情況,一些已經(jīng)立項的水利工程項目因資金鏈斷裂而遲遲無法投入建設。
農(nóng)田水利工程是利國利民的長遠大計,往往需要經(jīng)過很長一段時間的運作才能收到經(jīng)濟效益,正是受到這種思想理論的影響,部分地區(qū)的水利建設部門認為農(nóng)田水利工程投資風險過高,收益回報周期長,不可預知因素多,因此,一些地區(qū)原本需要修建的水利工程項目,遲遲不招標、遲遲不開工。另外,相對于城市來說,農(nóng)村的社會服務體系較為薄弱,在農(nóng)田水利工程管理過程中,管理模式守舊,管理方法不當,導致部分農(nóng)田水利工程難以正常運轉,而投資方恰恰抓住了這一要害,往往將投資眼光投向城市,而忽略了農(nóng)田水利工程的重要性,這些都是造成農(nóng)田水利工程建設進程緩慢的重要因素。
農(nóng)田水利工程作為一項民生工程,不僅可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量,而且也能夠造福子孫后代。但是,就當前的社會認可度與參與度來看,廣大民眾對農(nóng)田水利工程始終存在一種質(zhì)疑的眼光,認為興修水利只是惠及廣大農(nóng)民,而對自身的利益卻沒有絲毫的影響。在這種錯誤思想的引領下,農(nóng)田水利工程建設進度也停滯不前。尤其在資金來源渠道方面,由于社會力量微弱,導致資金募集難度增大,一些農(nóng)田水利項目也因此被長時間擱淺。
農(nóng)田水利工程施工專業(yè)性強,對施工技術水平的要求相對較高,而一些施工單位為了追求經(jīng)濟效益,往往采取分包的方式,將工程項目轉包給第三方,殊不知,當承包方接手建設項目以后,由于技術力量薄弱,施工經(jīng)驗匱乏,導致在施工過程中,質(zhì)量與安全事故頻發(fā),這不僅給建設單位造成了巨大的經(jīng)濟損失,而且,也嚴重影響了工程進度,一些重要的農(nóng)田水利工程遲遲無法交付使用。
在設計灌排渠系時,設計人員首先應當遵循以下布置原則:第一,與農(nóng)作物的灌排要求相吻合,一般情況下,渠道的布設位置常常處于高處,排水溝與渠道相對應,處在低處的位置,為了確保灌溉效果與排水效果,渠道與排水溝之間需要預留出足夠長度的間隔距離,這樣,水流可以順利流向農(nóng)田,而農(nóng)田中的多余的水量也可以順利排出。第二,出于對安全可靠性的考慮,在布置渠道時,不得使用深挖高填的施工方法,如果在山區(qū)或者丘陵地帶,渠道上方應當同時修建截洪溝,以避免發(fā)生水土流失或者山洪等災害。第三,為了節(jié)省建設資金,在修建渠道時,渠道外觀應當短而直,并盡量減少土方用量,渠道所經(jīng)區(qū)域應當避免壓占耕地,以保證有效耕地面積不受任何影響。第四,為了便于管理,在布置渠道時,應當優(yōu)先考慮當?shù)氐男姓^(qū)劃,盡量選擇利于用水調(diào)配與工程協(xié)調(diào)的便利區(qū)域,同時,也需要綜合考慮利于機耕的便利條件,這樣,農(nóng)田水利工程的功能性才能得到充分發(fā)揮。
在設計輸配水渠道系統(tǒng)時,首先應當重點考慮農(nóng)田地塊的耕作條件以及現(xiàn)有的農(nóng)田水利工程的使用狀態(tài),然后在原有水利工程的基礎上,重新對其進行功能改善與優(yōu)化配置。通常情況下,輸配水渠道劃分為干渠、支渠、斗渠以及農(nóng)渠四個級別,其中,干渠是灌溉系統(tǒng)當中的主水渠,擔負著灌溉用水的供給任務,支渠屬于干渠的分支渠道,主要是由干渠分流出去的灌溉溝渠,斗渠是由支渠引水到毛渠或者灌區(qū)的渠道,而農(nóng)渠則是從斗渠將水引流到各個田間地塊的渠道,在農(nóng)田水利工程中,農(nóng)渠還可以進一步細化為毛渠,即每一個地塊當中用來灌溉或者洗鹽的渠道。渠道類型不同,所修建的渠系建筑物也有所不同,進水閘、節(jié)制閘、分水閘、渡槽、倒虹吸以及涵洞等。在布置渠系建筑物時,進水閘門一般位于干渠的前端,分水閘門位于支渠、斗渠以及農(nóng)渠的前端,節(jié)制閘門主要用來控制渠道水位的高低以及水流量。其設計原則應當遵循以下幾個方面:第一,修建上級水渠主要是為了給下級水渠提供充足的供水量,因此,在設計過程中,應在上級水渠的位置布置節(jié)制閘門,這樣,能夠抬高水位,保證下級水渠供水。第二,如果灌溉方式選擇輪番灌溉的方法,在每一個輪灌組的分界處應當設置節(jié)制閘門。第三,為了避免出現(xiàn)漫溢等安全事故,對于險工渠段以及一些重要的水工建筑物,應當布置節(jié)制閘門與泄水閘門,以確保多余水量能夠及時排出。
在設計防滲灌溉渠道時,首先需要考慮修建渠道采用的材料,目前,最為常用的材料是漿砌空心混凝土,利用這種材料修建的邊墻抗?jié)B性能較好,當邊墻砌筑完畢以后,應當利用水泥砂漿對邊墻頂以及渠道迎水面進行抹面處理,抹面厚度不得小于20mm,在渠道邊墻與底板處每隔10m的距離應當設置一道伸縮縫,伸縮縫的寬度保持20mm左右,并利用瀝青材料對縫隙進行填充。如果渠坡位置需要回填土時,需要將渠坡利用作業(yè)機械將其挖成臺階狀,每一階臺階的寬度應達到0.3m以上,然后再進行回填施工,需要注意的時,渠道回填土與邊墻墻背的回填土壓實度應達到0.90以上。在渠道的轉角位置或者漸變段應當采取順接的方式予以過渡,其中,轉角處的轉彎半徑應當大于水面寬度的2.5倍,且不得低于2m。如果渠道挖深厚度低于500mm,可以直接利用粗砂材料進行回填,如果高于500mm,應當采用塊石進行回填,當回填高度與渠道底面平齊時,應當在底板位置澆筑混凝土。當防滲渠道修建結束后,即刻進入養(yǎng)護階段,養(yǎng)護時間視外界溫度而定,如果在冬季,應對混凝土采取保濕措施,如果在夏季,則盡量增加灑水次數(shù),同時避免在陽光下暴曬。
水土流失是農(nóng)田水利工程施工中常見的一種災害類型,為了降低這一災害發(fā)生的概率,設計人員針對水土保持工作,應當予以高度重視。目前,多數(shù)農(nóng)田水利工程建設區(qū)均采取工程防治與植物防治相結合的方法。比如在土石料場附近通常設置排水系統(tǒng),然后通過種植植物的方法,來固化土壤。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,當降水條件相同,植被覆蓋的區(qū)域與沒有植被覆蓋的區(qū)域相比對,其沖刷量減少了80%左右,由此可以看出,綠色植物具有較好的固土保水作用。
綜上,土地開發(fā)整理中的農(nóng)田水利工程設計需要遵循減少土地資源占用面積、避免破壞周邊植被、保護當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的原則,在充分體現(xiàn)農(nóng)田水利工程實用價值的同時,助力廣大農(nóng)民實現(xiàn)增產(chǎn)增收的美好愿景。